DE1184689B

DE1184689B - Verfahren und Vorrichtung zur Granulation eines in einen Behaelter einfallenden Schlackenstromes

Info

Publication number: DE1184689B
Application number: DER22534A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Rothstein
Original assignee: Rothstein & Co K G
Current assignee: Rothstein & Co K G
Priority date: 1958-01-21
Filing date: 1958-01-21
Publication date: 1964-12-31

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Granulation eines in einen Behälter einfallenden Schlackenstromes Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Granulation eines in einen Behälter einfallenden Schlackenstromes vermittels einschießender Druckwasserstrahlen.
Es ist bekannt, Hochofenschlacke im Freien im Wasserbehälter zu granulieren. Da die bei der Granulation auftretenden Dämpfe und Gase schädlich sind, hat man vorgeschlagen, die Granulation in einem geschlossenen Behälter durchzuführen, der an eine Saugleitung angeschlossen ist, die die entstehenden Gase abführt. Die Schlacke wird dem Behälter über eine Rinne und einer trichterförmigen Einlaßvorrichtung zugeführt, die wassergekühlt ist.
Aus dem Trichter fällt die Schlacke in den mit Wasser gefüllten Behälter. Ist die Granulationskapazität des Behälters, insbesondere der darin befindlichen Wassermenge erreicht, so wird das mit Wasser vermengte Granulat von Zeit zu Zeit über eine am Boden befindliche Auslaßleitung abgepumpt.
Es ist ferner vorgeschlagen worden, Wasserstrahlen zum Zersprengen von schmelzflüssiger Schlacke zu verwenden, die dann in einer Mühle zermahlen wird.
Bei dieser bekannten Arbeitsweise fließt die Schlacke durch eine Rinne, in der sie durch mehrere Wasserstrahlen zersprengt wird, einer Mühle zu.
Alle diese bekannten Einrichtungen zur Granulation von Schlacke sind meistens auf mehrere Verarbeitungsabschnitte abgestellt und arbeiten diskontinuierlich. Außerdem muß diesen Einrichtungen die Schlacke über Leitungen oder sonstwie zugeleitet werden.
Die vorliegende Erfindung hingegen befaßt sich mit einem Granulationsverfahren zur Granulation der Schlacke, insbesondere von Kesseln mit Schmelzkammerfeuerung, die unmittelbar am Schlackenfall angeordnet sind und die Schlacke in einem Gang granulieren und abtransportieren. Gleichzeitig sind an der Vorrichtung Einrichtungen zum Schutze des umliegenden Raumes, beispielsweise des Kesselraums, gegen Dampf und Gase vorgesehen, die bei der Granulation entstehen. Dieser Fortschritt bei der Granulation von Schlacke wird dadurch erreicht, daß der Schlackenstrom in eine aus den einschießenden Wasserstrahlen gebildete umlaufende Wasserschale hineinfällt.
Dabei wirkt es sich vorteilhaft aus, wenn in dem unteren Schenkel eines Siphons ein Spülwasserstrahl eingeleitet wird, der den Granulataustrag aus dem Behälter unterstützt.
Zur Durchführung des Verfahrens wird erfindungsgemäß ein sich in Schlackenstromrichtung kegelig verjüngender Behälter, der an seinem oberen Ende mit tangential gerichteten Wasserdüsen und mit abwärts gerichteten Wasserdüsen versehen ist, verwendet. Vorzugsweise ist oberhalb des Behälters und koaxial dazu ein Schlackenstutzen mit einer Weite angeordnet, die wesentlich größer ist als die eines Granulatstutzens, in welchen der Behälter an seinem unteren Ende übergeht, und der mit dem oberen Behälterende über eine ringförmige Haube verbunden ist, an welcher die Wasserdüsen angeordnet sind.
Die tangential gerichteten Wasserdüsen sind in der Nähe des unteren Schiackenstutzenendes oberhalb der abwärts gerichteten Wasserdüsen angeordnet, wobei die Düsenöffnungen der tangential gerichteten Wasserdüsen auf einem Kreis liegen, der kleiner ist als der entsprechende Kreis der abwärts gerichteten Wasserdüsen.
Der an dem Granulatstutzen angeschlossene Siphon dichtet den Behälter gegenüber der Außenluft durch Wasserverschluß ab.
Weitere Merkmale der Erfindung werden in der sich anschließenden Beschreibung, die auf die Zeichnung Bezug nimmt, in der ein A'usffihningsbeispiel dargestellt ist, beschrieben.
In der Zeichnung ist die Vorrichtung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
F i g. 1 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch die Vorrichtung; F i g. 2 ist ein Grundriß nach der Linie A-B von Fig. 1.
Aus der Schmelzkammer s gelangt die flüssige Schlackenmasse über einen Suhlackenstutzen n in einen nach unten konisch zulaufenden Behälter a, an welchen ein Granulatstutzen f anschließt, welchem ein Siphon g nachgeschaltet ist.
Im Ausführungsbeispiel ist die Verbindung zwischen n und a luftdicht ausgeführt durch Anflanschung m einer profilierten Haube h, welche mit dem konischen Behälter a durch einen Flanschring p verbunden ist.
Im Bedarfsfall ist es auch möglich, die AnfIanschung bei m wegzulassen, derart, daß die Außenluft zwischen Stutzen n und konischem Behälter a eintreten kann. Es kann also auch der konische Behälter a frei unter einem Schlackenauslauf aufgestellt sein. Eine Wasserzuleitung q ist vorgesehen, welche in einen Ring t mündet.
Aus dem Ring t werden injektorartige Düsen b und c gespeist, welche ihre Strahlen tangential b und abwärts gerichtet c einschießen.
Die Düsen b und c dieser Wasserstrahlen sind auf dem Umfang der profilierten Haube h derart angeordnet, daß die die tangential gerichteten Wasserstrahlen erzeugenden Düsen b auf einem Kreis oberhalb der Düsen c, die die abwärts gerichteten Wasserstrahlen erzeugen, liegen. Der Durchmesser des Kreises, auf dem die Düsen h liegen, ist kleiner als der Kreis, auf dem die Düsen c liegen. Es entsteht ein im Kreuzstrom sich überlagerndes Strahlenbündel von hyperboloidförmigem Profil d innerhalb des konischen Behälters und bewirkt ein lebhaft wallendes und zugleich umlaufendes Wasserbad, welches eine intensive Durchmischung mit der Schlackenmasse herbeiführt und die Granulierung des flüssigen Schlackenbades vollzieht. Es handelt sich demnach um einen Turbogranulator, in welchem das flüssige Schlackenbad durch innige Vermischung mit tangential und vertikal einschießenden Wasserstrahlen gelöscht und granuliert wird. Der Granulierungsprozeß verläuft kontinuierlich, so daß es ermöglicht wird, dieses Gemisch von Granulat und Wasser einer hydraulischen Fördereinrichtung zuzuführen und von dieser weiterleiten zu lassen.
Das Ausführungsbeispiel zeigt, daß über einen Siphon g das Granulat-Wasser-Gemisch stetig aus dem konischen Behälter a über den Stutzens und über den Siphon g über einen Rost und eine Wasserkammer zu einer Aschebreipumpe e oder einem Wasserstrahlelevator geführt wird und von diesem nunmehr über größere Entfernungen zu Lagerplätzen u. dgl. gefördert wird. Der Siphon g ist an sich von bekannter Bauart. Der Siphon trägt der Absicht Rechnung, daß sowohl bei ständigem Betrieb als auch in Ruhestellung der Vorrichtung die Brenn- oder Schmelzkammer einen vollkommenen Abschluß gegen Außenluft finden kann, wenn dies erwünscht sein sollte.
Am Unterschenkel wird in den Siphon g ein Spülwasserstrahl w eingeleitet, welcher einen gewissen Unterdruck in bezug auf den Zufluß des Granulat-Wasser-Gemisches erzeugt und infolge der Strahlenergie den Austrag aus dem Siphon unterstützt. Die entsprechende Wasserzuleitung ist mit v bezeichnet.
Ferner ist eine Oberlauf-Sicherheitsleitung u vorgesehen, welche bei dem Anschlußstutzen n angeschlossen ist und am anderen freien Ende ein Tauchrohr r bildet, welches in einen Zylinder eintaucht, welcher mit Wasser gefüllt ist. Der Zylinder liegt wiederum in einem zylindrischen Gehäuse y, welches unten einen Wasserauslauf x hat. Die Eintauchtiefe des Tauchrohres r hängt von dem Betriebsdruck in der Schmelzkammer ab. Die Wasserhöhe ist so einreguliert, daß ein Lufteintritt über u nach n nicht stattfinden kann, aber eine Sicherheitsvorkehrung getroffen ist durch die Ermöglichung eines Überlaufs durch die Leitung u.
In Fig. 1 ist ein einziges Regelventil angedeutet; es können aber noch weitere Ventile, z. B. ein Ventil in der Leitung v, vorgesehen sein, um genau ein- oder nachregulieren zu können.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Granulation eines in einen Behälter einfallenden Schlackenstromes mittels einschießender Druckwasserstrahlen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Schlackenstrom in eine aus den einschießenden Wasserstrahlen gebildete umlaufende Wasserschale hineinfällt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den unteren Schenkel eines Siphons (g) ein Spülwasserstrahl (w) eingeleitet wird, der den Granulataustrag aus dem Behälter (a) unterstützt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen sich in Schlackenstromrichtung kegelig verjüngenden Behälter (a), der an seinem oberen Ende mit tangential gerichteten Wasserdüsen (b) und abwärts gerichteten Wasserdüsen (c) versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Behälters (a) und koaxial dazu ein Schlackenstutzen (n) mit einer Weite, die wesentlich größer ist als die eines Granulatstutzens (f), in welchen der Behälter (a) an seinem unteren Ende übergeht, angeordnet ist, der mit dem oberen Behälterende über eine ringförmige Haube (h) verbunden ist, welche die Wasserdüsen (b, c) aufnimmt.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die tangential gerichteten Wasserdüsen (b) in der Nähe des unteren Schlackenstutzenendes oberhalb der abwärts gerichteten Wasserdüsen (c) angeordnet sind, wobei die Düsenöffnungen der tangential gerichteten Wasserdüsen (b) auf einem Kreis liegen, der kleiner ist als der entsprechende Kreis der abwärts gerichteten Wasserdüsen (c).
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Granulatstutzen (f) ein Siphon (g) angeschlossen ist, der durch Wasserverschluß den Behälter (a) gegenüber der Außenluft abdichtet.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, gekennzeichnet durch eine an den Schlackenstutzen (n) angeschlossene tXberlauf-Sicherheitsleitung (u), deren freies Ende in einen wassergefüllten Zylinder (z) eintaucht.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 514623, 526473, 529475.